脂肪酶的包埋和交联固定化研究

【目的】脂肪酶可以通过高效催化动植物油脂发生转酯反应得到生物柴油,而固定化技术可以极大地提高脂肪酶的使用效率并降低生产成本。【方法】以海藻酸钠为载体,采用海藻酸钠包埋和新型环氧交联剂乙二醇缩水甘油醚交联联合法固定脂肪酶,通过单因素试验和正交试验法共同确定脂肪酶的固定化方案。【结果】最佳固定条件为海藻酸钠浓度2.5%,给酶量400 U/mL海藻酸钠溶液,氯化钙5%,固定20 min,以0.35%的乙二醇缩水甘油醚为交联剂,25℃条件下交联1 h,由此制备得到酶活约为84.90 U/g的固定化酶。【结论】固定化酶的最适反应pH 8.5,比游离酶增大0.5 U,最适反应温度40℃,与游离酶相比保持不变。热稳定性和操作稳定性显著增强。     

大孔树脂吸附-交联法固定脂肪酶

【目的】为基于大孔树脂吸附结合环氧交联剂交联法固定脂肪酶等工业用酶奠定基础。【方法】使用大孔树脂吸附,而后环氧交联剂交联的方法进行脂肪酶的固定化,研究各因素对吸附–交联固定化的影响,并采用响应面法对固定化条件进行优化,制备固定化酶并考察其稳定性。【结果】筛选出大孔树脂HPD750为载体,聚乙二醇二缩水甘油醚为交联剂。最佳固定化条件为:吸附温度45℃,给酶量60 mg·g–1,交联温度30℃,交联时间12.5 h,pH6.36,交联剂体积分数为0.7%。由上述条件制备所得的固定化酶活力为565.31 U·g–1,酶活力回收率为32.16%。与游离酶相比,固定化酶的热稳定性和酸碱稳定性均有明显提升;连续操作10次,固定化酶活力仍保留34.86%,操作稳定性较好;4℃条件下储存30 d,固定化酶活力仍保留64.81%。【结论】大孔树脂HPD750为载体,聚乙二醇二缩水甘油醚为交联剂制备的固定化脂肪酶热稳定性、酸碱稳定性均得到显著提升,且具有良好的操作及储存稳定性。     

铜绿假单胞菌S8脂肪酶酶学性质及固定化研究

以耐甲醇铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)S8为出发菌株,通过摇瓶发酵产脂肪酶,对发酵脂肪酶粗酶液进行酶学性质及固定化研究。结果表明:该脂肪酶反应的最适温度为35℃,最适p H值为7.0,在p H 6.0~8.0酶活较稳定。以硅藻土为载体,采用吸附法,对脂肪酶进行固定,脂肪酶的最佳固定化条件为:载体硅藻土与脂肪酶质量比为10,固定化温度为30℃,缓冲液p H值为7.5,固定化时间为2.5 h。     

枯草杆菌脂肪酶固定化与酶学特性的初步研究

以枯草杆菌突变菌株所分泌的脂肪酶为研究对象,以人造沸石为载体,以戊二醛为交联剂,采用交联-吸附法固定脂肪酶,对固定条件和酶学特性进行了分析.结果表明:固定过程中交联剂最适浓度为3%,固定化酶最适反应温度为40℃,比游离酶高5℃,游离酶和固定化酶最适pH值均为8.0.固定化酶在最适温度下保温100 min后几乎没有酶活损失,重复反应5个批次后,酶活仍保留70%,说明采用该方法固定的脂肪酶具有较好的热稳定性和操作稳定性.     

阴离子交换树脂固定化果胶酶及其酶学性质的研究

以阴离子交换树脂为载体，戊二醛为交联剂，对果胶酶进行先吸附后交联的固定化，研究吸附温度、吸附pH值、吸附时间、加酶量、戊二醛浓度、交联温度、交联时间对果胶酶固定化效果的影响，同时对固定化果胶酶的特性进行了研究。研究表明，最佳固定化条件为：温度40℃，pH5．5，固定化6h，加酶量0．75mL／g树脂（浓度为1％酶液），戊二醛交联浓度0．1％，交联温度4℃，交联时间4h。酶学特性研究表明，固定化果胶酶在最适温度60℃，最适pH4．0下具有较好的操作稳定性。     

添加剂对硅藻土吸附固定化脂肪酶的作用研究

以硅藻土为载体对海洋来源的脂肪酶进行吸附固定化,首次系统地探寻添加剂对吸附固定化过程的促进作用。分别以海藻糖、(NH_4)_2SO_4、丙氨酸等为添加剂,采用单因素和正交实验结合的方案优化条件。结果显示,海藻糖添加剂的最优条件为:磷酸钠缓冲液pH 6.5,固定化温度20℃,载体量投放量0.5 g,海藻糖浓度15 mmol/L,固定化时间11 h,酶活力达到94.35 U/g;(NH_4)_2SO_4添加剂的最优条件为:柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液pH4.0,固定化温度30℃,载体投放量1.0 g,(NH_4)_2SO_4浓度为15 mmol/L,固定化时间6 h,酶活力达到73.21 U/g;丙氨酸添加剂的最优条件为:柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液pH4.5,固定化温度25℃,载体投放量0.5 g,丙氨酸浓度为15 mmol/L,固定化时间4 h,酶活力达到134.18 U/g。采用不同添加剂时,缓冲液类型、pH和固定化时间等条件对硅藻土吸附脂肪酶的过程有着较大影响,这些影响的原因值得进一步深入的研究。     

壳聚糖固定化氨基酰化酶的研究

以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂,用吸附交联法对氨基酰化酶进行了固定化研究.结果表明,在pH值为6.0,温度30℃的条件下,0.1g壳聚糖微球与5mL 1%戊二醛交联后,固定0.8mg氨基酰化酶的固定化效果最佳.固定化酶的最适温度和pH值分别为50℃和7.0,而游离酶的最适温度为40℃,最适pH值为7.5,固定化酶在50～70℃都保持了较高的酶活力,热稳定性远高于游离酶,固定化酶的Km值为11.796×10-2mol/L,较游离酶有所升高,该固定化酶具有良好的操作稳定性.     

孵育对环氧树脂固定化脂肪酶稳定性的影响

【目的】研究甘氨酸孵育对LXEP-120环氧树脂固定化脂肪酶稳定性的影响。【方法】使用甘氨酸孵育环氧树脂固定化脂肪酶,消除固定化酶载体上过剩的环氧基团,对孵育的条件进行探索和优化,并且比较孵育前后固定化脂肪酶的酶学性质。【结果】孵育环氧树脂固定化脂肪酶的最佳条件为:选用浓度为2.5 mol/L、pH7.0的甘氨酸溶液,在25℃条件下孵育24 h。孵育后的固定化脂肪酶的相对酶活力在80℃条件下处理6 h后仍保存60%左右,而相同条件下处理后的未经孵育的固定化脂肪酶的相对酶活力只剩下45%左右;与未孵育的固定化脂肪酶相比较,孵育后的固定化脂肪酶最适反应pH(8.0)、最适反应温度(45℃与孵育前相同,pH耐受性、操作稳定性和储藏稳定性变化趋势在孵育前后基本保持一致。【结论】孵育消除固定化酶载体上剩余的环氧基团是必不可少的一个技术环节,甘氨酸孵育工艺可以较大程度地提高固定化脂肪酶的热稳定性,对反应pH、pH稳定性、操作稳定性和储藏稳定性等性质影响较小。     

以离子交换树脂为载体的果胶酶固定化研究

通过对广泛应用于工业上的10种吸附树脂和离子交换树脂进行果胶酶固定化载体的筛选,确定D311大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂为固定化果胶酶的最佳载体,并对果胶酶进行固定化研究.在固定化温度为36℃、加酶量为0.8 mL/g树脂、固定化时间为5h、固定化pH值为5、戊二醛交联浓度为0.10％、戊二醛交联温度为8℃、戊二醛交联时间为6h的试验条件下,固定化酶活回收率达到了91.2％.     

孵育对环氧树脂固定化脂肪酶的稳定性研究

目的 研究甘氨酸孵育对LXEP-120环氧树脂固定化脂肪酶稳定性的影响。方法 使用甘氨酸孵育环氧树脂固定化脂肪酶,消除固定化酶载体上过剩的环氧基团,对孵育的条件进行探索和优化,并且比较孵育前后固定化脂肪酶的酶学性质。结果 孵育环氧树脂固定化脂肪酶的最佳条件为：选用浓度为2.5 mol/L、pH7.0的甘氨酸溶液,在25 ℃条件下孵育24 h。孵育后的固定化脂肪酶的相对酶活力在80 ℃条件下处理6 h后仍保存60%左右,而相同条件下处理后的未经孵育的固定化脂肪酶的相对酶活力只剩下45%左右;与未孵育的固定化脂肪酶相比较,孵育后的固定化脂肪酶最适反应pH（8.0）、最适反应温度（45 ℃）与孵育前相同,pH耐受性、操作稳定性和储藏稳定性变化趋势在孵育前后基本保持一致。结论 孵育消除固定化酶载体上剩余的环氧基团是必不可少的一个技术环节,甘氨酸孵育工艺可以较大程度地提高固定化脂肪酶的热稳定性,对反应pH、pH稳定性、操作稳定性和储藏稳定性等性质影响较小。     

球形交联壳聚糖固定化果胶酶的制备及特性研究

研究了球形交联壳聚糖固定化果胶酶的制备及其特性。结果表明:壳聚糖溶液浓度为2.0%,凝结液组成为15%NaOH∶75%乙醇=4∶1(体积比),以5.0%戊二醛交联6 h,可制得交联壳聚糖球载体;1 g载体固定10 mg的果胶酶,载体先与酶液缓慢振荡混合40 min后,在固定化体系(pH 3.4,4℃)中固定反应12 h,该条件下制得的固定化酶强度大,酶活力回收率高达91.45%;固定化果胶酶的最适温度45℃,最适pH 3.4,Kmapp值9.97 mg/mL;固定化酶的酸碱稳定性与温度稳定性均得到提高,连续使用7次后固定化酶活力还剩余53.74%。     

壳聚糖/海藻酸钠固定木聚糖酶的研究

[目的]研究游离酶和固定化酶的酶学性质,并对壳聚糖固定木聚糖酶进行优化研究。[方法]以海藻酸钠和壳聚糖2种载体对木聚糖酶进行固定化,测定游离酶和固定化酶的活力。[结果]结果表明,壳聚糖吸附交联法、海藻酸钠包埋法固定木聚糖酶的固定率分别为51.8%、31.8%,Km值分别为0.524、0.748 g/L,游离酶的Km值为0.687 g/L。2种载体固定化木聚糖酶的酸碱稳定性均明显提高,最适反应温度和最适贮藏温度虽均与游离酶相同(最适反应温度是50℃,最适贮藏温度是30℃),但前者的适宜温度范围明显变宽;并且固定化酶提高了游离酶的贮藏稳定性。[结论]采用壳聚糖吸附交联法、海藻酸钠包埋法固定化木聚糖酶具有一定的工业应用价值。     

海藻酸钠交联包埋法固定化纤维素酶研究

以海藻酸钠为载体,采用交联包埋法固定化纤维素酶.考察各因素对固定化酶相对酶活力的影响,并通过正交试验确定纤维素酶最佳固定化条件为:以1％戊二醛为交联剂,给酶量为64.52 μg/mL,纤维素酶与海藻酸钠溶液在65℃条件下固定化2h,滴入2％ CaCl2溶液中制备固定化纤维素酶.固定化酶酶活力较游离酶高约80％,其最适pH值向碱性方向偏移,最适反应温度不变,且固定化酶的酸碱稳定性和热稳定性均优于游离酶.     

白腐菌（T.pubescens MB89）漆酶的固定化及其酶学性质研究

【目的】研究白腐菌T.pubescens MB89漆酶固定化处理的最佳条件及其酶学性质。【方法】采用壳聚糖、壳聚糖铜、海藻酸钠/壳聚糖和TEOS/PEG 4种载体对漆酶进行固定,测定固定化漆酶酶活性在不同温度、pH值和固定化条件处理下的变化。【结果】白腐菌漆酶的固定化方法和最佳固定条件为:①壳聚糖固定化漆酶(IE1)。戊二醛最佳浓度为0.4 mol/L,最适交联时间8 h,最佳给酶量1.5 mg/g;②壳聚糖铜固定化漆酶(IE2)。CuSO4.5 H2O最佳添加量为0.6 mg/g,最适络合时间10 h,最佳给酶量0.25 mg/g;③海藻酸钠/壳聚糖固定化漆酶(IE3)。0.2mol/L海藻酸钠,0.2 mol/L CaCl2,0.1 mol/L戊二醛,0.15 mol/L壳聚糖,最佳给酶量1.5 mg/g;④TEOS/PEG固定化漆酶(IE4)。最适PEG分子质量为600~800,最适添加量1.5 g/g,最佳给酶量1.5 mg/g。4种固定化漆酶的酶学性质:IE1和IE4的最适温度均为60℃,IE2和IE3为30℃;IE1、IE3和IE4的最适pH值为4.5,IE2为4.0;与游离漆酶(Lac)的最适pH值相比,固定化漆酶的最适pH值均向碱性方向偏移,且固定化漆酶的酸碱稳定性、热稳定性和贮存稳定性均优于游离漆酶。【结论】固定化酶的最适合温度、pH均受固定化载体和方法的影响,固定化漆酶的稳定性均优于游离漆酶。     

壳聚糖固定化茶皂素脱色酶及其酶学性质的研究

以壳聚糖微球为载体,戊二醛为交联剂,对茶皂素脱色酶进行固定化,并对固定化酶的各种性质进行了研究。结果表明,0.5 g壳聚糖微球在5 mL 2.0%的戊二醛溶液中交联,固定5 mg茶皂素脱色酶,最终获得的酶活回收率为65.94%。固定化酶的最适温度为50℃,最适pH值为3.5,固定化酶的热稳定性、pH值稳定性以及保存稳定性都明显优于游离酶,该固定化酶还具有良好的操作性。     

多孔陶瓷膜固定木瓜蛋白酶的研究

用经磷酸缓冲液处理后的多孔陶瓷膜作为固定化酶的载体，采用物理吸附法固定木瓜蛋白酶．试验结果表明，当溶液酶质量浓度为1．0～2．0mg／mL、pH7．0、固定2h时，固定化酶活力最高达111．1U／g，活力回收达57．9％．固定化酶反应最适pH为6．0～8．0，最适温度为60～70℃，70℃下保温4h活力仍保持在50％以上，半衰期54d．试验证明，多孔陶瓷膜吸附能力强、吸附速度快，制备的固定化木瓜蛋白酶的pH稳定性、热稳定性、贮藏稳定性明显优于溶液酶．     

离子交换树脂固定化果胶酶条件的优化研究

 以离子交换树脂为载体、戊二醛为交联剂,对果胶酶进行固定化。研究了温度、pH值、时间、加酶量、戊二醛浓度、交联温度、交联时间对果胶酶固定化效果的影响。研究表明,最佳固定化条件为：温度40℃,pH 5.5,固定化6 h,加酶量0.75 mL,戊二醛交联浓度0.1%,交联温度4℃,交联时间4 h。在此条件下固定化果胶酶的酶活回收率达到80%以上。     

平菇纤维素酶固定化研究

从平菇中提取纤维素酶,通过戊二醛交联固定在壳聚糖上,戊二醛浓度为3%、给酶量为4 ml时固定化效果最好.原酶最适pH值为5.0,固定化酶最适pH值为3.0.原酶最适反应温度为55 ℃,固定化酶最适反应温度为70 ℃,60～90 ℃时均有较高酶活.     

改性核桃壳固定化脂肪酶研究

以核桃壳为原料,采用磷酸活化法制备炭化核桃壳,接着通过表面氧化和硅烷化对其进行改性处理使表面连接上疏水性有机官能团,并以此为载体来固定化脂肪酶,研究了不同固定化条件对酶活力的影响以及固定化酶的稳定性。结果表明,最佳工艺条件为酶质量浓度16 mg/mL,缓冲液pH值5.0,固定化时间3 h,固定化温度30℃。在此条件下最高酶活力可达166 U/g,稳定性试验表明,固定化脂肪酶具有较好的热稳定性,而且反复使用10次后,固定化脂肪酶仍可保留60%以上的初始酶活。     

固定化唾液链球菌的酶学性质研究

以海藻酸钙为载体包埋唾液链球菌嗜热亚种Y-2的菌体细胞,对固定化细胞催化合成γ-氨基丁酸进行了较详细的研究。研究结果表明:固定化细胞谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)反应的最适温度为40℃,同时具有良好的温度稳定性。固定化细胞酶活最适反应pH为3.8。细胞经固定化后pH稳定性明显增加,GAD酶活回收率普遍高于游离细胞。0.1%Triton X-100具有较强的酶活促进作用。固定化细胞的GAD在酶促反应中并不存在底物抑制现象。在上述最优条件下进行菌体生产力测试,固定化细胞转化L-谷氨酸单钠盐11 h后,转化液γ-氨基丁酸的浓度达到了2.79 g/L。